(57)【要約】      （修正有）【課題】安定したトラッキング制御を行いながら球面収差量の調整を可能にすること。【解決手段】光ヘッドは、圧電素子７を備えた主軸８と、主軸８に保持された球面収差補正光学素子５と、球面収差補正光学素子５を保持する副軸１０を備え、主軸８と副軸１０で決まる面を第１の面とし、球面収差補正光学素子５の光軸に垂直な面を第２の面として、第１の面と第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体１上のトラックの方向が平行になるように構成する。【選択図】図１
2006344274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記球面収差補正光学素子を保持する副軸とからなり、前記主軸と前記副軸で決まる面を第１の面とし、前記球面収差補正光学素子の光軸に垂直な面を第２の面として、前記第１の面と前記第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成したことを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】
光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、第１の駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記球面収差補正光学素子を保持し、かつ、第２の駆動手段を備えた副軸とにより構成され、前記第１の駆動手段による前記球面収差補正光学素子の変位と前記第２の駆動手段による前記球面収差補正光学素子の変位とが等しくなるように駆動されることを特徴とする光ヘッド。
【請求項３】
第１の面内で主軸を変位させる圧電素子で駆動手段を構成したことを特徴する請求項１または２記載の光ヘッド。
【請求項４】
主軸をリードスクリューで構成するとともに、リードスクリューを回転させるモータで駆動手段を構成したことを特徴する請求項１または２記載の光ヘッド。
【請求項５】
光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記軸の端に配置され、かつ、軸と反対側の他端が固定された第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子と反対側の前記軸の他端に配置され、かつ、前記軸と反対側の他端が固定された第２の圧電素子とにより構成され、前記軸と前記第１の圧電素子と第２の圧電素子全体の長さが等しくなるように前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子が駆動されることを特徴とする光ヘッド。
【請求項６】
球面収差補正光学素子をコリメータレンズで構成したことを特徴する請求項１または２記載の光ヘッド。
【請求項７】
球面収差補正光学素子をビームエキスパンダーで構成したことを特徴する請求項１または２記載の光ヘッド。
【請求項８】
光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された集光素子と、前記集光素子を保持する副軸とからなりと、前記主軸と前記副軸で決まる面を第１の面とし、前記集光素子の光軸に垂直な面を第２の面として、前記第１の面と前記第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成したことを特徴とする光ヘッド。
【請求項９】
光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、第１の駆動手段を備えた主軸に保持された集光素子と、前記集光素子を保持し、かつ、第２の駆動手段を備えた副軸より構成され、前記第１の駆動手段による前記集光素子の変位と前記第２の駆動手段による前記集光素子の変位とが等しくなるように駆動されることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１０】
第１の面内で主軸を変位させる圧電素子で駆動手段を構成したことを特徴する請求項８または９記載の光ヘッド。
【請求項１１】
主軸をリードスクリューで構成するとともに、リードスクリューを回転させるモータで駆動手段を構成したことを特徴する請求項８または９記載の光ヘッド。
【請求項１２】
光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、軸に保持された集光素子と、前記軸の端に配置され、かつ、軸と反対側の他端が固定された第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子と反対側の前記軸の他端に配置され、かつ、前記軸と反対側の他端が固定された第２の圧電素子とにより構成され、前記軸と前記第１の圧電素子と第２の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子が駆動されることを特徴とする光ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームの集光位置および球面収差を調整する際にトラッキング制御の安定性を確保できる光ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光ディスクの高密度化に伴い、記録再生に使用される光ヘッドはレーザ光の短波長化と対物レンズの高ＮＡ化が図られて来た。光ヘッドから照射される光ビームの開口数を大きくし、照射される光の波長を短くすると、光ディスクに形成された保護層の厚みの誤差に起因して生じる球面収差量が急激に増大する。従って、球面収差量を補正する手段を設けることが不可欠になる。
【０００３】
図９（ａ）に上記従来例の要部を示す。
【０００４】
図９（ａ）で、１は記録媒体、１ａは基板で、１ｂはカバー層である。カバー層１ｂと基板１ａの間に記録層１ｃが配置される。３はレーザ光源で、レーザ光４を出射する。５はコリメータレンズ、６は対物レンズである。１６は、記録層１ｃ上に集光して照射された光スポットを示す。コリメータレンズ５は、光スポット１６の球面収差を補正するための球面収差補正光学素子を兼ねている。７は、圧電素子で、＋端子に正の電圧を加えるとＡの方向へ伸び、負の電圧を加えると縮む。１３は、圧電素子７に電圧を加えるための電源である。８はコリメータレンズ５に入射するレーザ光４の光軸９に平行に配置され、圧電素子７の一端に固定された円筒状の主軸である。
【０００５】
主軸８に加速度を与え、移動させる手段として圧電素子７を使用している。圧電素子７の主軸８の反対側である他端は光ヘッドの一部に固定されている。１０は副軸であって、光軸９に平行に配置され、両端が光学ヘッドの一部に固定されている。１１はコリメータレンズ５を固定する固定手段であるレンズホルダである。レンズホルダ１１の主軸８の側には結合手段である摩擦保持体１２が固定され、摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合している。レンズホルダ１１にはガイド穴１１ａが設けられ、副軸１０はガイド穴１１ａを貫通するように配置している。
【０００６】
ガイド穴１１ａと副軸１０の間の摩擦力は摩擦保持体１２と主軸８の間の摩擦力に比べ十分小さい。
【０００７】
コリメータレンズ５とレンズホルダ１１、摩擦保持体１２は摩擦力で主軸８に固定されている以外は光軸方向に摺動可能であり、可動部１００を構成する。便宜上光軸方向のうち記録媒体１に接近する側をＡの向き、離れる側をＢの向きと呼ぶ。
【０００８】
可動部１００は主軸８、副軸１０の２本の相互に平行な軸で支持されているため、回転することなく光軸９の方向に平行に移動することができる。
【０００９】
圧電素子７に徐々に電圧をかけるとＡの向きに伸長する。すると主軸８はＡの向きに徐々に移動し、主軸８と摩擦結合した摩擦保持体１２も主軸８とともにＡの向きに移動する。ここで、副軸１０とガイド穴１１ａの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体１２を含む可動部１００は徐々にＡの向きに移動し、結果としてコリメータレンズ５はＡの向きに移動する。
【００１０】
この状態から圧電素子７にかけた電圧を急に除くと圧電素子７はＢの向きに急激に短縮し、主軸８も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部１００はＢ方向に加速しようとすると可動部１００の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２は主軸８を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ５を含む可動部１００は主軸８のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
【００１１】
この１サイクルの結果、コリメータレンズ５は圧電素子７の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。圧電素子７の伸長量は微少であるため１サイクルあたりのコリメータレンズ５の移動量は微少であるが、このサイクルを繰り返すことでコリメータレンズ５を任意の量（収差を補正すべき量）だけＡの向きに移動させることができる。
【００１２】
また、コリメータレンズ５を任意の量だけ移動した後には、摩擦保持体１２より主軸８に固定される。
【００１３】
図９（ｂ）は、図９（ａ）を上から見た図である。なお、同図には記録媒体１を回転するためのモータの軸１４が示されている。また、記録媒体１にはスパイラル状、または、同心円状のトラックが複数形成されている。１５は、複数形成されたトラックの内の１トラックである。
【特許文献１】特開２００４−３９０６８号公報（第３−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、主軸８の圧電素子７の反対側である他端はすべりを良くするために固定されていない、すなわち若干のガタが存在するため、可動部１００をＡの向きに移動する際には、可動部１００の主軸８の側に対し副軸１０の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わる。このために、主軸８が振れ、可動部１００は、主軸８と副軸１０で決まる面内で光軸９に対して傾くことになる。図９（ｂ）に示すようにコリメータレンズを保持する主軸８と副軸１０で決まる面を第１の面とし、光軸９に垂直な面を第２の面として、第１の面と第２の面の交線を記録媒体１上に投影した際の方向と記録媒体１上のトラックの方向が直交するように構成される場合には、記録媒体１上の光スポット１６はトラック１５と直行する方向に変位する。その結果、トラッキング制御が不安定になる場合が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記球面収差補正光学素子を保持する副軸とからなり、前記主軸と前記副軸で決まる面を第１の面とし、前記球面収差補正光学素子の光軸に垂直な面を第２の面として、前記第１の面と前記第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成する。これにより、上記目的が達成される。
【００１６】
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、第１の駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記球面収差補正光学素子を保持し、かつ、第２の駆動手段を備えた副軸とにより構成され、前記第１の駆動手段による前記球面収差補正光学素子の変位と前記第２の駆動手段による前記球面収差補正光学素子の変位とが等しくなるように駆動。これにより、上記目的が達成される。
【００１７】
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記軸の端に配置され、かつ、軸と反対側の他端が固定された第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子と反対側の前記軸の他端に配置され、かつ、前記軸と反対側の他端が固定された第２の圧電素子とにより構成され、前記軸と前記第１の圧電素子と第２の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子が駆動される。これにより、上記目的が達成される。
【００１８】
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された集光素子と、前記集光素子を保持する副軸とからなりと、前記主軸と前記副軸で決まる面を第１の面とし、前記集光素子の光軸に垂直な面を第２の面として、前記第１の面と前記第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成する。これにより、上記目的が達成される。
【００１９】
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、第１の駆動手段を備えた主軸に保持された集光素子と、前記集光素子を保持し、かつ、第２の駆動手段を備えた副軸より構成され、前記第１の駆動手段による前記集光素子の変位と前記第２の駆動手段による前記集光素子の変位とが等しくなるように駆動される。これにより、上記目的が達成される。
【００２０】
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、軸に保持された集光素子と、前記軸の端に配置され、かつ、軸と反対側の他端が固定された第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子と反対側の前記軸の他端に配置され、かつ、前記軸と反対側の他端が固定された第２の圧電素子とにより構成され、前記軸と前記第１の圧電素子と第２の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子が駆動される。これにより、上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記第１の面と前記第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成したことにより可動部１００が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾いても記録媒体上の光スポットはトラックと平行な方向に変位するので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。
【００２２】
また、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段へ電圧を印加して前記球面収差補正光学素子を駆動するので、可動部１００が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。
【００２３】
また、前記軸と前記第１の圧電素子と第２の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子への印加電圧を制御して前記球面収差補正光学素子を駆動するので軸が傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。
【００２４】
また、前記第１の面と前記第２の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成したことにより前記集光素子が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾いても記録媒体上の光スポットはトラックと平行な方向に変位するので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。
【００２５】
また、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段へ電圧を印加して前記集光素子を駆動するので、前記集光素子が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。
【００２６】
また、前記軸と前記第１の圧電素子と第２の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子への印加電圧を制御して前記集光素子を駆動するので軸が傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における光ヘッドの要部を示すものである。図１（ａ）はその断面図である。図１（ａ）において、記録媒体１、レーザ光源３、コリメータレンズ５、対物レンズ６、光スポット１６、圧電素子７、電源１３、主軸８は、従来例（図９）で説明したものと同等のものであるので詳しい説明は省略する。図１（ｂ）は、図１（ａ）を上から見た図である。１５は、複数形成されたトラックの内の１トラックを示す。従来例と異なるのは主軸８と副軸１０で決まる面を第１の面とし、光軸９に垂直な面を第２の面として、第１の面と第２の面の交線を記録媒体１上に投影した際の方向と記録媒体１上のトラックの方向が平行になるように構成されている点である。
【００２９】
以上のように構成された実施の形態１について、以下その動作を説明する。
【００３０】
レーザ光源３から出射されたレーザ光４はコリメータレンズ５を経て対物レンズ６、カバー層１ｂを通過して記録層１ｃで結像する。記録媒体１が面振れや偏芯を伴って回転運動している場合、対物レンズ６が２次元的に動作して、光スポット１６の記録層１ｃ上での集光状態が所定の状態になるように、かつ、光スポット１６がトラック１５を追従するように制御される。
【００３１】
図２は７に印加される駆動電圧の時間変化を示したものである。電圧０から電圧Ｅまでの間で直線的に変化する正電圧である。駆動電圧波形として、Ｔ２に対するＴ１の値が１でないような波形としている。図２では、Ｔ１＞Ｔ２としている。
【００３２】
Ｔ１の期間に示すように圧電素子７に電圧を徐々にかけるとＡの向きに伸長する。すると主軸８はＡの向きに徐々に移動し、主軸８と摩擦結合した摩擦保持体１２も主軸８とともにＡの向きに移動する。ここで、副軸１０とガイド穴１１ａの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体１２を含む可動部１００は徐々にＡの向きに移動し、結果としてコリメータレンズ５はＡの向きに移動する。この状態からＴ２の期間に示すように圧電素子７にかけた電圧を急に除くと圧電素子７はＢの向きに急激に短縮し、主軸８も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部１００はＢ方向に加速しようとすると可動部１００の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２は主軸８を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ５を含む可動部１００は主軸８のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。この１サイクルの結果、コリメータレンズ５は圧電素子７の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。圧電素子７の伸長量は微少であるため１サイクルあたりのコリメータレンズ５の移動量は微少であるが、このサイクルを繰り返すことでコリメータレンズ５を任意の量（収差を補正すべき量）だけＡの向きに移動させることができる。
【００３３】
コリメータレンズ５を逆方向すなわちＢの向きに動かす場合は、圧電素子７への印加電圧をＴ１＜Ｔ２となるような電圧に切り替える。従って、圧電素子７への駆動電圧は、急激に上がり、徐々に下がる。すると主軸８がＡの向きに急速に移動するが可動部１００は動かず、主軸８がＢの向きに徐々に移動することで可動部１００もＢの向きに移動する。結果としてコリメータレンズ５はＢの向きに移動する。
【００３４】
カバー層１ｂに厚さムラ等があって球面収差が生じる場合は上記の方法で球面収差が小さくなる方向へコリメータレンズ５を移動させることで収差補正が実行される。
【００３５】
ところで、従来例では、主軸８の圧電素子７の反対側である他端は固定されていないため、可動部１００をＡまたはＢの向きに移動する際には、可動部１００の主軸８の側に対し副軸１０の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わる。このために、主軸８が振れ、可動部１００は、主軸８と副軸１０で決まる面内で光軸９に対して傾くのが問題であった。しかしながら、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように主軸８と副軸１０で決まる面を第１の面とし、光軸９に垂直な面を第２の面として、第１の面と第２の面の交線を記録媒体１上に投影した際の方向と記録媒体１上のトラックの方向が平行となるように構成されているため、ガタがあったとしても記録媒体１上の光スポット１６はトラック１５と平行な方向に変位する。その結果、光スポット１６がトラック１５上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
【００３６】
なお、上述の説明ではコリメータレンズ５を変位させる手段として圧電素子７と主軸８および主軸８と摩擦結合している摩擦保持体１２を用いたが、主軸８をリードスクリューとして、リードスクリューを回転させるＤＣモータ、または、ステッピングモータを用いても同様な効果が得られる。
【００３７】
また、上述の説明では球面収差を補正する手段としてコリメータレンズ５を変位させるとしたが、ビームエキスパンダーを用いてもよい。
【００３８】
図３にビームエキスパンダーを用いた光ヘッドの要部の構成図を示す。
【００３９】
図１と同様な構成部分には同じ番号を付して説明を省略する。ビームエキスパンダーは、そもそもは凹レンズ５０と凸レンズ５１のレンズ２枚を用い、光線の平行度を保ちながらその光径を拡大若しくは縮小することを目的とするものである。ただ、上記凹凸レンズ間の距離をわざとずらせた場合、弱い拡散若しくは集光光が得られ、対物レンズ６との兼ね合いで球面収差を自由に発生させることができる。この機能を利用することで球面収差補正手段として用いられる。
【００４０】
凸レンズ５１は、レンズホルダ１１に取り付けられている。また、凹レンズ５０、および、コリメータレンズ５は、光ヘッドの一部に固定されている。
【００４１】
上述の説明と同様に凸レンズ５１を変位させることによって凹レンズ５０と凸レンズ５１の間隔を変え、光スポット１６の球面収差が最小となるように制御する。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態１と同様な構成部分には同じ番号を付して説明を省略する。実施の形態１と異なるのは主軸８の両端に圧電素子６０、６１が取り付けられている点である。なお、圧電素子６０、６１の主軸８と反対の側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子６０、６１は、＋端子に正の電圧を加えることで伸び、負の電圧を加えることで縮む。圧電素子６０の＋端子側は、主軸８に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子６１の＋端子側は、主軸に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。
【００４３】
圧電素子６０の＋端子は電源１３のＯＵＴ端子に接続され、−端子はＧＮＤに接続される。また、圧電素子６１の−端子は電源１３のＯＵＴ端子に接続され、＋端子はＧＮＤに接続されている。圧電素子６０、６１に印加される駆動電圧は図２と同じである。
【００４４】
従って、Ｔ１の期間に示すように圧電素子６０に電圧を徐々にかけるとＡの向きに伸長する。それと同時に、圧電素子６１はＡの向きに縮む。従って、主軸８はＡの向きに徐々に移動し、主軸８と摩擦結合した摩擦保持体１２も主軸８とともにＡの向きに移動する。ここで、副軸１０とガイド穴１１ａの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体１２を含む可動部１００は徐々にＡの向きに移動し、結果としてコリメータレンズ５はＡの向きに移動する。
【００４５】
この状態からＴ２の期間に示すように圧電素子６０にかけた電圧を急に除くと圧電素子６０はＢの向きに急激に縮む。それと同時に、圧電素子６１はＡの向きに急激に伸長する。
【００４６】
従って、主軸８も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部１００はＢ方向に加速しようとすると可動部１００の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２は主軸８を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ５を含む可動部１００は主軸８のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
【００４７】
この１サイクルの結果、コリメータレンズ５は圧電素子６０の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。
【００４８】
圧電素子６０、６１を駆動することによって可動部１００をＡの向きに移動する際に、可動部１００の主軸８の側に対し副軸１０の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わっても、主軸８の両端は圧電素子６０、６１を介してのそれぞれ光ヘッドの一部に固定されているので、主軸８が振れることがない。したがって、可動部１００は、主軸８と副軸１０で決まる面内で光軸９に対して傾くことがない。
【００４９】
よって、光スポット１６がトラック１５上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、コリメータレンズ５によって球面収差を補正するとしたがビームエキスパンダーを用いてもよい。
【００５１】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態１と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。実施の形態１と異なるのは主軸８および副軸６７の両方に圧電素子６５、６６がそれぞれ取り付けられている点である。また、レンズホルダ１１は、摩擦保持体１２および６８を介して主軸８および副軸６７に摩擦力で固定されている点である。
【００５２】
圧電素子６５、６６は、＋端子に正の電圧を加えることで伸び、負の電圧を加えることで縮む。圧電素子６５の＋端子側は、主軸８に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子６６の＋端子側は、副軸６７に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子６５の＋端子は電源１３のＯＵＴ端子に接続され、−端子はＧＮＤに接続される。また、圧電素子６６の＋端子は電源１３のＯＵＴ端子に接続され、−端子はＧＮＤに接続されている。副軸６７は、光軸９に平行に配置されている。なお、副軸６７の圧電素子６６と反対側の他端は、固定されていない。レンズホルダ１１の副軸６７の側には結合手段である摩擦保持体６８が固定され、摩擦保持体６８は副軸６７と摩擦結合している。コリメータレンズ５とレンズホルダ１１、摩擦保持体１２、６８は摩擦力で主軸８および副軸６７に固定されている。従って、コリメータレンズ５とレンズホルダ１１、摩擦保持体１２、６８で構成される可動部７０は、主軸８と副軸６７で決まる面内で光軸方向に摺動可能である。
【００５３】
圧電素子６５、６６に印加される駆動電圧は図２と同じである。
【００５４】
従って、Ｔ１の期間に示すように圧電素子６５、６６に電圧を徐々にかけるとＡの向きに伸長する。従って、主軸８および副軸６７はＡの向きに徐々に移動し、主軸８および副軸６７と摩擦結合した摩擦保持体１２および６８も主軸８および副軸６７とともにＡの向きに移動する。結果として可動部７０はＡの向きに移動する。
【００５５】
この状態からＴ２の期間に示すように圧電素子６５、６６にかけた電圧を急に除くと圧電素子６５、６６はＢの向きに急激に縮む。従って、主軸８および副軸６７も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部７０はＢ方向に加速しようとすると可動部７０の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２、６８は主軸８および副軸６７と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２、６８は主軸８および副軸６７をそれぞれ滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ５を含む可動部７０は主軸８および副軸６７のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
【００５６】
この１サイクルの結果、コリメータレンズ５は圧電素子６５、６６の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。
【００５７】
圧電素子６５、６６を同時に駆動することによって可動部７０をＡの向きに移動する際に、可動部７０の主軸８の側に対し副軸６７の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わらないので、主軸８が振れることがない。したがって、可動部７０のコリメータレンズ５は、主軸８と副軸６７で決まる面内で光軸９に対して傾くことがない。
【００５８】
よって、光スポット１６がトラック１５上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
【００５９】
なお、上述の説明ではコリメータレンズ５を変位させる手段として圧電素子６５、６６、主軸８、副軸６７および摩擦保持体１２、６８を用いたが、主軸８および副軸６７をリードスクリューとして、リードスクリューを回転させるＤＣモータ、または、ステッピングモータを用いても同様な効果が得られる。
【００６０】
また、本実施の形態においては、コリメータレンズ５によって球面収差を補正するとしたがビームエキスパンダーを用いてもよい。
【００６１】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態１と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。
【００６２】
実施の形態１と異なるのは、駆動する対象がコリメータレンズ５ではなく対物レンズ６になっている点である。すなわち、スポット１６の球面収差を調整するのではなく、集光状態を調整する点である。
【００６３】
図６（ａ）で、８０は、対物レンズ６を固定する固定手段であるレンズホルダである。レンズホルダ８０の主軸８の側には結合手段である摩擦保持体１２が固定され、摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合している。レンズホルダ８０にはガイド穴８０ａが設けられ、副軸１０はガイド穴８０ａを貫通するように配置している。対物レンズ６、レンズホルダ８０、摩擦保持体１２で構成される可動部を、可動部８１とする。
【００６４】
レーザ光源３から出射されたレーザ光４はコリメータレンズ５を経て対物レンズ６、カバー層１ｂを通過して記録層１ｃで結像する。記録媒体１に面振れ生じた場合、対物レンズ６が移動して、光スポット１６の記録層１ｃ上での集光状態が所定の状態になるように制御される。図６（ｂ）は、上から見た図である。１５は、複数形成されたトラックの内の１トラックを示す。主軸８と副軸１０で決まる面を第１の面とし、光軸９に垂直な面を第２の面として、第１の面と第２の面の交線を記録媒体１上に投影した際の方向と記録媒体１上のトラックの方向が平行になるように構成されている。
【００６５】
以上のように構成された実施の形態４について、以下その動作を説明する。
【００６６】
圧電素子７に印加される駆動電圧は図２と同じである。
【００６７】
Ｔ１の期間に示すように圧電素子７に電圧を徐々にかけるとＡの向きに伸長する。すると主軸８はＡの向きに徐々に移動し、主軸８と摩擦結合した摩擦保持体１２も主軸８とともにＡの向きに移動する。ここで、副軸１０とガイド穴８０ａの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体１２を含む可動部８１は徐々にＡの向きに移動し、結果として対物レンズ６はＡの向きに移動する。
【００６８】
この状態からＴ２の期間に示すように圧電素子７にかけた電圧を急に除くと圧電素子７はＢの向きに急激に短縮し、主軸８も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部８１はＢ方向に加速しようとすると可動部８１の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２は主軸８を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果として対物レンズ６を含む可動部８１は主軸８のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。この１サイクルの結果、対物レンズ６は圧電素子７の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。
【００６９】
対物レンズ６をＢの向きに動かす場合は、圧電素子７への印加電圧をＴ１＜Ｔ２となるような電圧に切り替える。従って、圧電素子７への駆動電圧は、急激に上がり、徐々に下がる。すると主軸８がＡの向きに急速に移動するが可動部８１は動かず、主軸８がＢの向きに徐々に移動することで可動部８１もＢの向きに移動する。結果として対物レンズ６はＢの向きに移動する。
【００７０】
記録媒体１に面振れや生じた場合、その面振れに応じて対物レンズ６を上記方法で移動させることで、光スポット１６の記録層１ｃ上での集光状態を常に所定の状態にすることができる。
【００７１】
ところで、主軸８の圧電素子７の反対側である他端はすべりをよくするために固定されていない、すなわち若干のガタが存在するため、可動部８１をＡまたはＢの向きに移動する際には、可動部８１の主軸８の側に対し副軸１０の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わる。このために、主軸８が振れ、可動部８は、主軸８と副軸１０で決まる面内で光軸９に対して傾くことになる。しかしながら、本実施の形態では、図６（ｂ）に示すように主軸８と副軸１０で決まる面を第１の面とし、光軸９に垂直な面を第２の面として、第１の面と第２の面の交線を記録媒体１上に投影した際の方向と記録媒体１上のトラックの方向が平行となるように構成されているため、記録媒体１上の光スポット１６はトラック１５と平行な方向に変位する。その結果、光スポット１６がトラック１５上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
【００７２】
（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態２、４と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態では、実施の形態４と同様に駆動する対象は対物レンズ６である。すなわち、スポット１６の集光状態を調整する。
【００７４】
本実施の形態が実施の形態２、４と異なるのは主軸８の両端に圧電素子６０、６１が取り付けられている点である。なお、圧電素子６０、６１の主軸８と反対の側は光ヘッドの一部に固定されている。
【００７５】
対物レンズ６、レンズホルダ８０、摩擦保持体１２で構成される可動部８１は、圧電素子６０、６１によって駆動される。圧電素子６０、６１に印加される駆動電圧は図２と同じである。従って、Ｔ１の期間に示すように圧電素子６０に電圧を徐々にかけるとＡの向きに伸長する。それと同時に、圧電素子６１はＡの向きに縮む。従って、主軸８はＡの向きに徐々に移動し、主軸８と摩擦結合した摩擦保持体１２も主軸８とともにＡの向きに移動する。ここで、副軸１０とガイド穴８０ａの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体１２を含む可動部８１は徐々にＡの向きに移動し、結果として対物レンズ６はＡの向きに移動する。
【００７６】
この状態からＴ２の期間に示すように圧電素子６０にかけた電圧を急に除くと圧電素子６０はＢの向きに急激に縮む。それと同時に、圧電素子６１はＡの向きに急激に伸長する。
【００７７】
従って、主軸８も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部８１はＢ方向に加速しようとすると可動部８１の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２は主軸８と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２は主軸８を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果として対物レンズ６を含む可動部８１は主軸８のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
【００７８】
この１サイクルの結果、対物レンズ６は圧電素子６０、６１の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。
【００７９】
記録媒体１に面振れや生じた場合、その面振れに応じて対物レンズ６を上記方法で移動させることで、光スポット１６の記録層１ｃ上での集光状態を常に所定の状態にすることができる。
【００８０】
圧電素子６０、６１を駆動することによって可動部８１をＡの向きに移動する際に、可動部８１の主軸８の側に対し副軸１０の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わっても、主軸８の両端は圧電素子６０、６１を介してのそれぞれ光ヘッドの一部に固定されているので、主軸８が振れることがない。したがって、可動部８１は、主軸８と副軸１０で決まる面内で光軸９に対して傾くことがない。
【００８１】
よって、光スポット１６がトラック１５上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
【００８２】
（実施の形態６）
図８は本発明の実施の形態６における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態３、４と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。
【００８３】
本実施の形態では、実施の形態４と同様に駆動する対象は対物レンズ６である。すなわち、スポット１６の集光状態を調整する。本実施の形態が実施の形態３、４と異なるのは主軸８および副軸６７の両方に圧電素子６５、６６がそれぞれ取り付けられている点である。また、レンズホルダ８０は、摩擦保持体１２および６８を介して主軸８および副軸６７に摩擦力で固定されている点である。
【００８４】
対物レンズ６、レンズホルダ８０、摩擦保持体１２、６８で構成される可動部８２は、圧電素子６５、６６によって駆動される。
【００８５】
圧電素子６５、６６に印加される駆動電圧は図２と同じである。
【００８６】
従って、Ｔ１の期間に示すように圧電素子６５、６６に電圧を徐々にかけるとＡの向きに伸長する。従って、主軸８および副軸６７はＡの向きに徐々に移動し、主軸８および副軸６７と摩擦結合した摩擦保持体１２および６８も主軸８および副軸６７とともにＡの向きに移動する。結果として可動部８２はＡの向きに移動する。
【００８７】
この状態からＴ２の期間に示すように圧電素子６５、６６にかけた電圧を急に除くと圧電素子６５、６６はＢの向きに急激に縮む。従って、主軸８および副軸６７も同じく急激にＢの向きに移動する。ところが、可動部８２はＢ方向に加速しようとすると可動部８２の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体１２、６８は主軸８および副軸６７と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体１２、６８は主軸８および副軸６７をそれぞれ滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果として対物レンズ６を含む可動部８２は主軸８および副軸６７のＢの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
【００８８】
この１サイクルの結果、対物レンズ６は圧電素子６５、６６の伸長分だけＡの向きに移動したことになる。
【００８９】
記録媒体１に面振れや生じた場合、その面振れに応じて対物レンズ６を上記方法で移動させることで、光スポット１６の記録層１ｃ上での集光状態を常に所定の状態にすることができる。
【００９０】
圧電素子６５、６６を同時に駆動することによって可動部８０をＡの向きに移動する際に、可動部８０の主軸８の側に対し副軸６７の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸８に加わらないので、主軸８が振れることがない。したがって、可動部８０の対物レンズ６は、主軸８と副軸６７で決まる面内で光軸９に対して傾くことがない。
【００９１】
よって、光スポット１６がトラック１５上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
【００９２】
なお、上述の説明では対物レンズ６を変位させる手段として圧電素子６５、６６、主軸８、副軸６７および摩擦保持体１２、６８を用いたが、主軸８および副軸６７をリードスクリューとして、リードスクリューを回転させるＤＣモータ、または、ステッピングモータを用いても同様な効果が得られる。
【００９３】
以上のように、本発明の好ましい実施の形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施の形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施の形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、安定したトラッキング制御を行いながら再生信号品質が最良となる球面収差量の調整を行うことが可能な光ヘッドとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図２】圧電素子の駆動電圧波形を示す図
【図３】ビームエキスパンダーを用いた光ヘッドの構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態５の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態６の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図９】従来の光ヘッドの構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００９６】
１    記録媒体
３    レーザ光源
４    レーザ光
５    コリメータレンズ
６    対物レンズ
７    圧電素子
８    主軸
９    光軸
１０    副軸
１１    レンズホルダ
１１ａ    ガイド穴
１２    摩擦保持体
１３    電源
１４    モータの軸
１５    トラック
１６    光スポット
【図１】
2006344274.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006344274.tif 000008
【図７】
2006344274.tif 000009
【図８】
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【図９】
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